المزايا والعيوب للألواح الواقية المصنوعة من السيراميك

كان المعدن دائمًا الخيار الوحيد للمصنعين لصنع معدات الحماية، حتى ظهور وتطبيق السيراميك عالي القوة في التسعينيات، مما دفع الابتكار في المنتجات والتكنولوجيا في صناعة مقاومة الرصاص. بدأت ألواح السيراميك المقاومة للرصاص في السيطرة على سوق معدات مقاومة الرصاص وأصبحت الألواح الواقية الصلبة الأكثر شيوعًا.

كما نعلم جميعًا، السيراميك هو أحد أقوى المواد، لذلك يمكنه تكسير الرصاص في لحظة التأثير، و抗衡 معظم طاقة الحركة للرصاص. يشمل السيراميك المستخدم تجاريًا للأغراض الدفاعية مواد مثل كربيد البورون، أكسيد الألومنيوم، كربيد السيليكون، بوريد التيتانيوم، نيتريد الألومنيوم، وSynsite (مركب الماس الصناعي). أكسيد الألومنيوم، كربيد السيليكون وكربيد البورون هي أكثر المواد السيراميك شيوعًا المستخدمة لصنع الإدراج السيراميك في السوق.

بشكل عام، لدي الألواح السيراميك العديد من المزايا:

1. تأثير كبير في مقاومة الرصاص

مقارنة مع ألواح المعدن التقليدية، تمتلك الألواح السيراميكية قدرة مضادة للرصاص أقوى بكثير، بناءً على بنيتها الجزيئية الخاصة. غالبًا ما تكون هذه السيراميك في شكل مزيج مركب. الآن، تحتوي العديد من ألواح السيراميك على ظهر مصنوع من البولي إيثيلين أو الكيفلار المدمج. هذا يكون عادة لخفض القوة الصادمة أو للعمل كدعامة للرصاص. يتكون من سيراميك واحد أو مركب سيراميك-معادن مغطى بقماش النيلون ومدمج مع ألياف عضوية ذات مقاومة عالية. الألواح السيراميكية قوية لدرجة أنها يمكن أن تكسر الرصاص في اللحظة التي يحدث فيها التأثير. وفي الوقت نفسه، ستتأثر وتتصدع اللوحة السيراميكية. خلال ذلك، يتم تشتت واستهلاك معظم طاقة الحركة للرصاصة. في النهاية، يتم اعتراض واحتواء الرصاصة المكسورة بواسطة الطبقة الخلفية من الألياف عالية الأداء.

2. قوة عالية ووزن خفيف

نعلم جميعًا أن تأثير القوة متبادل. لتفتيت الرصاصة، يجب أن تكون السيراميك ذات صلابة كافية لمكافحة الطاقة الحركية للرصاصة عالية السرعة. بالإضافة إلى ذلك، فإن ألواح السيراميك أخف وزنًا بكثير من الألواح المعدنية. بشكل عام، يزن لوح السيراميك الـ NIJ III فقط 2 كجم (4.5 إلى 5 أرطال). كان الوزن الثقيل للألواح الواقية ضد الرصاص دائمًا أحد أكثر المشكلات المثيرة للقلق وأكثرها صعوبة في التغلب عليها. يمكن أن يقلل اللوح الأخف بشكل كبير من استهلاك الجهد البدني للمستخدمين، مما يتيح مزيدًا من المرونة في الأنشطة التكتيكية. هذا هو السبب في أن ألواح السيراميك تحظى بشعبية أكبر لدى بعض المستخدمين.

3. بنية المادة المستقرة

المادة السيراميكية كانت دائمًا واحدة من أكثر المواد استقرارًا، وبنية جزيئاتها الخاصة تمنحها مقاومة كبيرة للزحف. على عكس بعض ألواح الألياف عالية الأداء مثل ألواح PE، يمكن للألواح السيراميكية أن تصمد تحت ضغط كبير دون حدوث تشوه. بالإضافة إلى ذلك، لديها قدرة جيدة على مقاومة الماء، الحرارة والأشعة فوق البنفسجية. لذلك، يمكن استخدام المعدات السيراميكية وحفظها في أي ظروف بيئية.

ومع ذلك، لكل شيء جانبان. ليست ألواح السيراميك أيضًا خالية من العيوب. تظهر بعض سلبيات ألواح السيراميك كما يلي:

1. الهشاشة

على الرغم من أن ألواح السيراميك الواقية يمكن أن تمتلك قوة شد ومستويات صلابة تتجاوز الفولاذ المقاوم، فإنها تفعل ذلك بسعر باهظ. لتحقيق تصنيفاتها العالية للصلابة، تصبح ألواح السيراميك هشة للغاية. بهذه الطريقة، فإن صلابتها تصبح في الواقع أضعف نقطة لديها. عند حدوث التأثير، ستكسر القوة الهائلة للرصاص اللوحة السيراميكية. عادةً لا يستطيع الجزء المتصدع مقاومة هجوم الرصاص مرة أخرى. لذلك، لم يُسمح باستخدام الإدراج السيراميكية التي تعرضت لضربات الرصاص مجددًا. هذا يطرح سؤالًا آخر---إذا كنت تعمل في بيئات خطرة، فإن احتمال تعرضك لضربة ثانية يزداد بشكل كبير. كلما زاد عدد المرات التي تم فيها إصابتك بالرصاص، زادت احتمالية إصابتك مرة أخرى.

2. سعر مرتفع

الألواح السيراميكية صعبة للغاية في التصنيع وتفشل غالبًا في اختبارات السيطرة على الجودة أثناء عملية الإنتاج. بسبب المواد الغريبة المطلوبة والعمليات الصناعية التي تعتمد على الفشل بشكل كبير، تكون تكلفة الألواح السيراميكية الواقية من الرصاص هي الأعلى في سوق دروع السترات الواقية من الرصاص حاليًا. يكلف كل لوح سيراميك على الأقل 200% أكثر من بدائله المصنوعة من الفولاذ. بالنسبة للكثير من الجيوش، فإن تجهيز أنفسهم بكميات كبيرة من الألواح السيراميكية غير ممكن ماليًا. أعلاه جميع مقدمة حول الألواح السيراميكية. أي منتج واقٍ من الرصاص له مزاياه وعيوبه، لذلك عند شراء الألواح يجب أن نحدد بوضوح نوع التهديد الذي نحتاج للتعامل معه، ونقوم باختيار عقلاني.